热门试卷

某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题：

（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是         ，其中发生反应的化学方程式为                                                    ；

（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是                 、            ，这些现象分别说明SO2具有的性质是        和          ；装置B中发生反应的离子方程式为                                            ；

（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆必性，请写出实验操作用现象                                                          ；

（4）尾气可采用                    溶液吸收。

（一）固硫剂是把煤燃烧时生成的二氧化硫以盐的形式固定在炉渣中的物质，可减少二氧化硫对大气的污染。下列物质中可用做固硫剂的有

A.CaO  

B.Na2C03  

C.NH4N03   

D.P205

（二）以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸的流程可简示如下：

请回答下列问题：

（1）在炉气制造中，生成S02的化学方程式为______________________________；

（2）炉气精制的作用是将含S02的炉气_______________、_______________及干燥，如果炉气不经过精制，对S02催化氧化的影响是__________________________________。

（3）精制炉气(含SO2体积分数为7％、O2为ll％、N2为82％)中S02平衡转化率与温度及压强关系如下图所示。在实际生产中，S02催化氧化反应的条件选择常压、450℃；左右(对应图中A点)，而没有选择S02转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是______________________________、______________________________；

（4）在S02催化氧化设备中设置热交换器的目的是_______________、_______________，从而充分利用能源。

二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。

完成下列填空：

（1）实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。

如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是          （填写字母）。

（2）若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠      g（保留一位小数）；如果已有40%亚硫酸钠（质量分数），被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠        g （保留一位小数）。

（3）实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。

石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图：

碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：

已知：

石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是                      。

和碱法相比，石灰-石膏法的优点是                  ，缺点是                  。

（4）在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案（用流程图表示）。

以硫铁矿（主要成分为FeS2）为原料制备氯化铁晶体（FeCl3·6H2O）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在一定条件下，SO2转化为SO3的反应为SO2＋O2SO3，该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________。

（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。

（3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方程式为________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________（写化学式）。

直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。

（1）用化学方程式表示S形成硫酸酸雨的反应。

（2）在钠碱循环法中，Na₂SO₃溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式是

（3）吸收液吸收SO₂的过程中，pH随n(SO₃²﹣)，n(HSO₃﹣)变化关系如下表:

①上表判断Na ₂SO₃溶液显　　　　　　性，用化学平衡原理解释:

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):

（4）当吸收液的pH降至约为6时，送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HSO3在阳极放电的电极反应式是　　　　　　　　　　　　　　　。

②当阴极室中溶液PH升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:

。

工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3•5H2O，实验室可用如下装置（略去部分加持仪器）模拟生成过程。烧瓶C中发生反应如下：

Na2S（aq）+H2O（l）+SO2（g）=Na2SO3（aq）+H2S（aq）（I）

2H2S（aq）+SO2（g）=3S（s）+2H2O（l）（II）

S（s）+Na2SO3（aq）Na2S2O3（aq）（III）

（1）仪器组装完成后，关闭两端活塞，向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若________，则整个装置气密性良好。装置D的作用是________。装置E中为________溶液。

（2）为提高产品纯度，应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应，则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。

（3）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好选择________。

a. 蒸馏水        

b. 饱和Na2SO3溶液     

c. 饱和NaHSO3溶液       

d. 饱和NaHCO3溶液

实验中，为使SO2缓慢进入烧瓶C，采用的操作是________。

已知反应（III）相对较慢，则烧瓶C中反应达到终点的现象是________。

反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A，实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器含有________。

a. 烧杯    

b. 蒸发皿      

c. 试管      

d. 锥形瓶

（4）反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩即可析出Na2S2O3•5H2O，其中可能含有Na2SO3.Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作，现象和结论：________。（已知Na2S2O3•5H2O遇酸易分解：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O；供选择的试剂：稀盐酸.稀硫酸.稀硝酸.BaCl2溶液.AgNO3溶液）

SO2随意排放会造成严重的大气污染。下列是某小组同学设计处理烟气（主要含SO2、N2、O2、粉尘）中SO2的方法。

（1）方法一：利用氯碱工业产品处理含SO2的烟气，流程如下：

①“吸收装置”中发生反应的离子方程式是        ；

②合成塔中每合成1 mol 气体放出热量92.3 kJ（25 ℃、101 kPa），反应的热化学方程式是        ；

③上述流程中循环利用的物质是        。

（2）方法二：利用FeCl3溶液的氧化性吸收烟气中的SO2。

① 该反应的离子方程式是        （反应a）。为验证该反应，同学们将SO2通入0.05 mol·L-1 FeCl3溶液中，溶液很快由黄色变为红褐色；将溶液长时间放置后，最终变为浅绿色。

关于红褐色液体，以下是同学们的分析推测与实验。

② 利用胶体的        （填性质）可以检验步骤ⅰ中是否得到了Fe(OH)3胶体；

③ 根据反应b，说明步骤ⅱ中液体颜色变化的原因是        （用离子方程式及必要的文字说明）；

④ 经讨论后得出结论：FeCl3溶液和SO2反应过程中，反应a、b在体系中共存。请从化学反应速率和反应限度的角度分析，SO2通入FeCl3溶液中产生上述现象的原因是        。

某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。

已知： 1.0 mol/L的Fe(NO3)3溶液的pH=1

请回答：

（1）装置A中反应的化学方程式是         。

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是         。

（3）装置B中产生了白色沉淀，其成分是         ，说明SO2具有         性。

（4）分析B中产生白色沉淀的原因：

观点1：         ；

观点2：SO2与Fe3+反应；

观点3：在酸性条件下SO2与NO3－反应；

①按观点2，装置B中反应的离子方程式是         ，证明该观点应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是         。

②按观点3，只需将装置B中的 Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条

件下进行实验。应选择的试剂是（填序号）         。

a.0.1 mol/L 稀硝酸

b.1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液

c.6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液